KR20190011100A - Motherplate for producing electroforming mask - Google Patents
Motherplate for producing electroforming mask Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190011100A KR20190011100A KR1020170093637A KR20170093637A KR20190011100A KR 20190011100 A KR20190011100 A KR 20190011100A KR 1020170093637 A KR1020170093637 A KR 1020170093637A KR 20170093637 A KR20170093637 A KR 20170093637A KR 20190011100 A KR20190011100 A KR 20190011100A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mask
- plating film
- pattern
- plating
- film
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/10—Moulds; Masks; Masterforms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/20—Separation of the formed objects from the electrodes with no destruction of said electrodes
Abstract
Description
본 발명은 전주 도금 마스크 제조용 모판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전주 도금(Electroforming) 공정 중에 생성된 도금막이 박리되지 않고, 도금막 제조 완료 후에는 도금막이 용이하게 분리될 수 있는 전주 도금 마스크 제조용 모판에 관한 것이다.The present invention relates to a base plate for manufacturing electroplate masks. More specifically, the present invention relates to a base plate for manufacturing electroplate masks, in which the plating film formed during the electroforming process is not peeled off and the plating film can be easily separated after the plating film is formed.
최근에 박판 제조에 있어서 전주 도금(Electroforming) 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 전주 도금 방법은 전해액에 양극체, 음극체를 침지하고, 전원을 인가하여 음극체의 표면상에 금속박판을 전착시키므로, 극박판을 제조할 수 있으며, 대량 생산을 기대할 수 있는 방법이다.Recently, electroforming methods have been studied in the manufacture of thin plates. In the electroplating method, an anode body and a cathode body are immersed in an electrolytic solution, and a power source is applied to electrodeposit a metal thin plate on the surface of the cathode body, so that an ultra thin plate can be manufactured and mass production can be expected.
한편, OLED 제조 공정에서 화소를 형성하는 기술로, 박막의 금속 마스크(Shadow Mask)를 기판에 밀착시켜서 원하는 위치에 유기물을 증착하는 FMM(Fine Metal Mask) 법이 주로 사용된다.On the other hand, FMM (Fine Metal Mask) method for depositing an organic material at a desired position by bringing a thin film metal mask (Shadow Mask) into close contact with a substrate is mainly used as a technique of forming a pixel in an OLED manufacturing process.
도금을 이용한 기존의 마스크 제조 방법은, 기판을 준비하고, 기판 상에 소정의 패턴을 가지는 PR을 코팅한다. 이어서, 기판 상에 도금을 수행하여 금속 박판을 형성한다. 이어서, PR을 제거하고, 기판으로부터 패턴이 형성된 마스크[또는, 금속 박판]을 분리하여 제조를 완료한다.In the conventional mask manufacturing method using plating, a substrate is prepared and a PR having a predetermined pattern is coated on the substrate. Subsequently, plating is performed on the substrate to form a metal thin plate. Subsequently, the PR is removed, and a mask (or a thin metal plate) having a pattern formed thereon is separated from the substrate to complete the manufacture.
금속 박판을 형성하는 과정에서, 도금액에 침지된 양극체(Anode Body)에 음극체(Cathode Body), 곧, 전도성의 모판(기판)을 소정간격 배치하고, 양극체와 음극체 사이에 전기장을 인가하여 전주 도금을 수행한다. 음극체의 표면 상에서 도금막(금속 박판)이 생성되는데, 이때 음극체의 표면이 매끈한 경면으로 이루어진 경우에는 도금막이 음극체의 표면에 부착되는 힘이 부족할 수 있어, 전주 도금 과정에서 도금막이 박리(Peeling)되는 문제점이 있었다. 반대로, 음극체의 표면이 거칠기가 높으면 도금막이 음극체의 표면에 너무 강하게 부착되어 있어, 전주 도금 공정을 완료한 후, 도금막을 마스크로 사용하기 위해 분리하는 과정에서 찢어지거나 손상되는 문제점이 있었다.In the process of forming the metal thin plate, a cathode body, that is, a conductive base plate (substrate) is disposed at a predetermined interval in the anode body immersed in the plating liquid, and an electric field is applied between the anode body and the anode body To perform electroplating. When the surface of the negative electrode body is made of a smooth mirror surface, the plating film may not have sufficient strength to adhere to the surface of the negative electrode body, so that the plating film is peeled off during the electroplating process Peeling). On the other hand, if the surface of the negative electrode has a high roughness, the plated film is adhered to the surface of the negative electrode too strongly, and after the electroplating process is completed, there is a problem that the plated film is torn or damaged in the process of separation for use as a mask.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공정 중에 생성된 도금막이 박리되지 않고, 도금막 제조 완료 후에는 도금막이 용이하게 분리될 수 있는 전주 도금 마스크 제조용 모판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a pre-plated mask, which is capable of easily separating a plated film after a plating film is formed, And the like.
본 발명의 상기의 목적은, 전주 도금(Electroforming)으로 마스크 제조시 사용되는 모판(Mother Plate)으로서, 전도성 기재를 포함하며, 도금막이 생성되는 전도성 기재 표면의 표면 조도(Ra)는 30nm 내지 300nm인, 모판에 의해 달성된다.The object of the present invention, electroforming (Electroforming) a bed (Mother Plate) as comprising: a conductive base material, the surface roughness of the conductive base material surface to be plated film is produced (R a) used in the manufacture of masks is 30nm to 300nm And is achieved by a mold plate.
전도성 기재 표면의 요철의 최상부 높이(Rpeak)와 최하부(Rvalley)의 높이 차이(Rz)는 0.3㎛ 내지 5㎛일 수 있다.The height difference (R z ) between the top height (R peak ) and the bottom (R valley ) of the irregularities of the conductive substrate surface may be 0.3 μm to 5 μm.
도금막이 전도성 기재 표면에 생성되어, 외력의 인가 하에 전도성 기재 표면으로부터 분리될 수 있다.A plated film can be produced on the conductive substrate surface and separated from the conductive substrate surface under the application of an external force.
전도성 기재는 도핑된 단결정 실리콘 재질일 수 있다.The conductive substrate may be a doped monocrystalline silicon material.
도핑은 적어도 1019 cm-3 이상 수행될 수 있다.Doping can be performed at least 10 19 cm -3 or more.
전도성 기재 상에 패턴을 가지는 절연부가 형성될 수 있다.An insulating portion having a pattern on the conductive substrate may be formed.
절연부의 측단면은 테이퍼 형상 또는 역테이퍼 형상을 가질 수 있다.The side surface of the insulating portion may have a tapered shape or a reverse tapered shape.
모판은 전주 도금에서 음극체(Cathode Body)로 사용될 수 있다.The base plate can be used as a cathode body in electroplating.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 공정 중에 생성된 도금막이 박리되지 않고, 도금막 제조 완료 후에는 도금막이 용이하게 분리될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, the plating film formed during the process is not peeled off, and the plating film can be easily separated after the completion of the plating film production.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 FMM을 이용한 OLED 화소 증착 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전주 도금 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크를 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마스크를 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing an OLED pixel deposition apparatus using FMM according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a electroplate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view illustrating a mask according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a process of manufacturing a mask according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a process of manufacturing a mask according to another embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views, and length and area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 FMM(100)을 이용한 OLED 화소 증착 장치(200)를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing an OLED
도 1을 참조하면, 일반적으로 OLED 화소 증착 장치(200)는, 마그넷(310)이 수용되고, 냉각수 라인(350)이 배설된 마그넷 플레이트(300)와, 마그넷 플레이트(300)의 하부로부터 유기물 소스(600)를 공급하는 증착 소스 공급부(500)를 포함한다.1, an OLED
마그넷 플레이트(300)와 소스 증착부(500) 사이에는 유기물 소스(600)가 증착되는 유리 등의 대상 기판(900)이 개재될 수 있다. 대상 기판(900)에는 유기물 소스(600)가 화소별로 증착되게 하는 FMM(100)이 밀착되거나 매우 근접하도록 배치될 수 있다. 마그넷(310)이 자기장을 발생시키고 자기장에 의한 인력으로 FMM(100)이 대상 기판(900)에 밀착될 수 있다.A
스틱형(Stick-Type) 마스크[도 3의 (a) 참조], 플레이트형(Plate-Type) 마스크[도 3의 (b) 참조]는 대상 기판(900)에 밀착되기 전에 얼라인(align)이 필요하다. 하나의 마스크 또는 복수의 마스크는 프레임(800)에 결합될 수 있다. 프레임(800)은 OLED 화소 증착 장치(200) 내에 고정 설치되고, 마스크는 별도의 부착, 용접 공정을 거쳐 프레임(800)에 결합될 수 있다.A stick-type mask (see FIG. 3A) and a plate-type mask (see FIG. 3B) are aligned before being brought into close contact with the
증착 소스 공급부(500)는 좌우 경로를 왕복하며 유기물 소스(600)를 공급할 수 있고, 증착 소스 공급부(500)에서 공급되는 유기물 소스(600)들은 FMM 마스크(100)에 형성된 패턴(PP)을 통과하여 대상 기판(900)의 일측에 증착될 수 있다. FMM 마스크(100)의 패턴을 통과한 증착된 유기물 소스(600)는 OLED의 화소(700)로서 작용할 수 있다.The deposition
새도우 이펙트(Shadow Effect)에 의한 화소(700)의 불균일 증착을 방지하기 위해, FMM 마스크(100)의 패턴(PP)은 경사지게 형성(S)[또는, 테이퍼 형상(S)으로 형성]될 수 있다. 경사진 면을 따라서 대각선 방향으로 패턴(PP)을 통과하는 유기물 소스(600)들도 화소(700)의 형성에 기여할 수 있으므로, 화소(700)는 전체적으로 두께가 균일하게 증착될 수 있다.The pattern PP of the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전주 도금 장치(10)를 나타내는 개략도이다. 도 2에는 평면 전주 도금 장치(10)를 도시하였지만, 본 발명은 도 2에 도시된 형태에 제한되지는 않으며 평면 전주 도금 장치, 연속 전주 도금 장치 등 공지의 전주 도금 장치에 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.FIG. 2 is a schematic view showing the
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전주 도금 장치(10)는, 도금조(11), 음극체(Cathode Body; 20), 양극체(Anode Body; 30), 전원공급부(40)를 포함한다. 이 외에, 음극체(20)를 이동시키기 위한 수단, 마스크(100)로 사용될 도금막(100)[또는, 금속 박판(100)]을 음극체(20)로부터 분리시키기 위한 수단, 커팅하기 위한 수단 등(미도시)을 더 포함할 수 있다.2, the
도금조(11) 내에는 도금액(12)이 수용된다. 도금액(12)은 전해액으로서, 마스크(100)로 사용될 도금막(100)의 재료가 될 수 있다. 일 실시 예로, 철니켈합금인 인바(Invar) 박판을 도금막(100)으로서 제조하는 경우, Ni 이온을 포함하는 용액 및 Fe 이온을 포함하는 용액의 혼합액을 도금액(12)으로 사용할 수 있다. 다른 실시 예로, 철니켈코발트합금인 슈퍼 인바(Super Invar) 박판을 도금막(100)으로 제조하는 경우, 일 예로, Ni 이온을 포함하는 용액, Fe 이온을 포함하는 용액 및 Co 이온을 포함하는 용액의 혼합액을 도금액(12)으로 사용할 수도 있다. 인바 박판, 슈퍼 인바 박판은 OLED의 제조에 있어서 FMM(Fine Metal Mask), 새도우 마스크(Shadow Mask)로 사용되며, 전자빔을 형광체에 정확하게 유도할 수 있는 역할을 한다. 그리고, 인바 박판은 열팽창계수가 약 약 1.0 X 10-6/℃, 슈퍼 인바 박판은 열팽창계수가 약 1.0 X 10-7/℃ 정도로 매우 낮기 때문에 열에너지에 의해 마스크의 패턴 형상이 변형될 우려가 적어 고해상도 OLED 제조에서 주로 사용된다. 이 외에도 목적하는 도금막(100)에 대한 도금액(12)을 제한없이 사용할 수 있으며, 본 명세서에서는 인바 박판(100)[또는, 인바 마스크(100)]을 제조하는 것을 주된 예로 상정하여 설명한다.A plating liquid (12) is contained in the plating tank (11). The plating
도금액(12)이 외부의 도금액 공급수단(미도시)으로부터 도금조(11)로 공급될 수 있으며, 도금조(11) 내에는 도금액(12)을 순환시키는 순환 펌프(미도시), 도금액(12)의 불순물을 제거하는 필터(미도시) 등이 더 구비될 수 있다.A plating
음극체(20)는 일측이 평평한 평판 형상 등을 가지며, 도금액(12) 내에 음극체(20)의 전부가 침지될 수 있다. 도 2에는 음극체(20) 및 양극체(30)가 수직으로 배치되는 형태가 도시되어 있으나, 수평으로 배치될 수도 있으며, 이 경우에는 도금액(12) 내에 음극체(20)의 적어도 일부 또는 전부가 침지될 수 있다.The
음극체(20)의 표면 상에 도금막(100)이 전착되고, 도금막(100)에 음극체(20)의 절연부(25)와 대응하는 패턴이 형성될 수 있다. 본 발명의 음극체(20)는 도금막(100)의 생성 과정에서 패턴까지 형성할 수 있으므로, 음극체(20)를 "모판"(Mother Plate; 20) 또는 "몰드"라고 표현하고 병기하여 사용한다. 모판(20)[또는, 음극체(20)] 표면의 구체적인 구성은 후술한다.A
양극체(30)는 음극체(20)와 대향하도록 소정 간격 이격 설치되고, 음극체(20)에 대응하는 일측이 평평한 평판 형상 등을 가지며, 도금액(12) 내에 양극체(30)의 전체가 침지될 수 있다. 양극체(30)는 티타늄(Ti), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등과 같은 불용성 재료로 구성될 수 있다. 음극체(20)와 양극체(30)는 수cm 정도로 이격 설치될 수 있다.The
전원공급부(40)는 음극체(20)와 양극체(30)에 전기 도금에 필요한 전류를 공급할 수 있다. 전원공급부(40)의 (-) 단자는 음극체(20), (+) 단자는 양극체(30)에 연결될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크(100: 100a, 100b)를 나타내는 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating a mask 100 (100a, 100b) according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 모판(20)[또는, 음극체(20)]을 포함하는 전주 도금 장치(10)를 사용하여 제조된 마스크(100: 100a, 100b)가 도시되어 있다. 도 3의 (a)에 도시된 마스크(100a)는 스틱형(Stick-Type) 마스크로서, 스틱의 양측을 OLED 화소 증착 프레임(800)에 용접 고정시켜 사용할 수 있다. 도 3의 (b)에 도시된 마스크(100b)는 판형(Plate-Type) 마스크로서, 넓은 면적의 화소 형성 공정에서 사용할 수 있고, 플레이트의 테두리를 OLED 화소 증착 프레임(800)에 용접 고정시켜 사용할 수 있다. 도 3의 (c)는 도 3의 (a) 및 (b)의 A-A' 확대 측단면도이다.3, there is shown a mask 100 (100a, 100b) manufactured using a
마스크(100: 100a, 100b)의 바디(Body)에는 복수의 디스플레이 패턴(DP)이 형성될 수 있다. 디스플레이 패턴(DP)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응하는 패턴이다. 디스플레이 패턴(DP)을 확대하면 R, G, B에 대응하는 복수의 화소 패턴(PP)을 확인할 수 있다. 화소 패턴(PP)들은 측부가 기울어진 형상, 테이퍼(Taper) 형상을 가질 수 있다[도 3의 (c) 참조]. 수많은 화소 패턴(PP)들은 군집을 이루어 디스플레이 패턴(DP) 하나를 구성하며, 복수의 디스플레이 패턴(DP)이 마스크(100: 100a, 100b)에 형성될 수 있다. 이하에서, 디스플레이 패턴(DP) 및 화소 패턴(PP)은 마스크 패턴으로 혼용되어 사용될 수 있다.A plurality of display patterns DP may be formed on the body of the mask 100 (100a, 100b). The display pattern DP is a pattern corresponding to one display such as a smart phone. When the display pattern DP is enlarged, a plurality of pixel patterns PP corresponding to R, G, and B can be confirmed. The pixel patterns PP may have a tapered shape or a tapered shape (see Fig. 3 (c)). A large number of pixel patterns PP constitute one display pattern DP and a plurality of display patterns DP may be formed on the mask 100 (100a, 100b). Hereinafter, the display pattern DP and the pixel pattern PP may be used in combination as a mask pattern.
마스크 패턴(PP)은 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점점 넓어지거나, 점점 좁아지는 형상을 가지는, 대략 테이퍼 형상 또는 역테이퍼 형상을 가지는 것이 바람직하며, 마스크(100)의 상부면이 대상 기판(900)[도 2 참조]에 밀착되므로, 마스크 패턴(PP)은 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점점 넓어지는 형상인 것이 더 바람직하다. 패턴 폭은 수 내지 수십㎛의 크기, 바람직하게는 30㎛보다 작은 크기로 형성될 수 있다.It is preferable that the mask pattern PP has a roughly tapered shape or a reverse tapered shape having a shape gradually becoming narrower or wider toward the lower portion from the upper portion to the lower portion, (See Fig. 2), it is more preferable that the mask pattern PP has a shape gradually widening from the upper part to the lower part. The pattern width may be formed to a size of several to several tens of micrometers, preferably to a size of less than 30 micrometers.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크(100)를 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a process of manufacturing the
도 4의 (a)를 참조하면, 전주 도금(electroforming)을 수행할 수 있도록, 전도성 기재(21)를 준비한다. 전도성 기재(21)를 포함하는 모판(mother plate; 20)은 전주 도금에서 음극체(cathode body)로 사용될 수 있다. Referring to FIG. 4 (a), a
본 발명은 전도성 기재(21)의 일면, 즉, 도금막(15)이 전착되는 일 표면의 표면 조도(Ra)는 30nm 내지 300nm인 것을 특징으로 한다. 이러한 표면 조도는 미세한 요철이 전도성 기재(21)의 표면에 형성되는 것으로 구현될 수 있다. 미세한 요철은 식각(Etching), 샌딩(Sanding), 기계 가공, 폴리싱(Polishing) 등의 방법을 통해 형성할 수 있다.The invention in one aspect, that is, the plating film surface roughness of the one surface that is 15 are electrodeposited (R a) is characterized in that the 30nm to 300nm of a
미세한 요철은 전주 도금 공정 중에서 도금막(15)이 생성됨과 동시에 전도성 기재(21)의 표면 상에 붙잡아 두는 역할을 할 수 있다. 즉, 미세 요철의 사이사이에 도금막(15)이 침투 형성됨에 따라 전도성 기재(21)로부터 박리(peeling)되지 않고 적절히 부착될 수 있는 것이다.The fine irregularities can serve to catch the
더 설명하면, 전도성 기재(21) 표면의 표면 조도(Ra)가 30nm보다 작다면, 전주 도금 공정에서 생성된 도금막(15)이 음극체(20)[또는, 모판(20)]의 표면에 부착되지 못하고 박리될 수 있다. 반대로, 전도성 기재(21) 표면의 표면 조도(Ra)가 300nm보다 크다면, 도금막(15)이 음극체(20)의 표면에 너무 강하게 부착되어 있어, 전주 도금 공정을 완료한 후에도 음극체(20)로부터 도금막(15)을 분리하기 어려울 수 있다. 이 경우, 강제로 힘을 인가하여 도금막(15)을 분리하려고 하다가 도금막(15)이 찢어지거나 손상되거나 주름이 생기게 되면 제품으로서 사용할 수 없게 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 모판(20)은 전도성 기재(21)의 표면 조도(Ra)가 30nm 내지 300nm일 수 있다.As described further herein, the surface of the
미세한 요철의 최상부 최상부 높이(Rpeak)와 최하부(Rvalley)의 높이 차이(Rz)는 0.3㎛ 내지 5㎛m인 것이 바람직하다. Rz는 대략 표면 조도(Ra)의 10~17배 정도의 값이 해당하기 때문에, 요철의 높낮이 차이가 0.3㎛ 내지 5㎛이면 전착된 도금막(15)이 음극체(20)의 표면에 적절히 부착되도록 할 수 있고, 전주 도금 공정이 끝난 후, 도금막(15)에 아주 적은 소정의 외력 인가 하에 음극체(20)로부터 분리를 할 수 있게 된다. 그리하여 도금막(15)에 전혀 손상이 발생하지 않을 수 있다.The height difference (R z ) between the uppermost top height (R peak ) and the lowermost bottom (R valley ) of fine irregularities is preferably 0.3 μm to 5 μm. Rz is approximately 10 to 17 times the surface roughness R a . If the height difference of the unevenness is 0.3 탆 to 5 탆, the
한편, 전도성 재질로서, 메탈의 경우에는 표면에 메탈 옥사이드들이 생성되어 있을 수 있고, 메탈 제조 과정에서 불순물이 유입될 수 있으며, 다결정 실리콘 기재의 경우에는 개재물 또는 결정립계(Grain Boundary)가 존재할 수 있으며, 전도성 고분자 기재의 경우에는 불순물이 함유될 가능성이 높고, 강도. 내산성 등이 취약할 수 있다. 메탈 옥사이드, 불순물, 개재물, 결정립계 등과 같이 모판(20)의 표면에 전기장이 균일하게 형성되는 것을 방해하는 요소를 "결함"(Defect)으로 지칭한다. 결함(Defect)에 의해, 상술한 재질의 음극체에는 균일한 전기장이 인가되지 못하여 도금막(15)의 일부가 불균일하게 형성될 수 있다. 또한, 다결정 기판 소재의 경우에는 전주 도금막의 열팽창 계수를 감소시키기 위한 열처리 공정에 의해 결정립 간의 불균일한 특성으로 인해 마스크에 형성된 패턴의 위치가 달라질 수 있고, 이는 화소의 증착 위치의 변경으로 이어지는 문제가 있다.On the other hand, as a conductive material, in the case of metal, metal oxides may be generated on the surface, impurities may be introduced in the course of metal production, and in the case of a polycrystalline silicon substrate, an inclusion or grain boundary may exist. In the case of a conductive polymer base material, there is a high possibility that impurities are contained, and strength. Acid resistance may be weak. An element that interferes with the uniform formation of an electric field on the surface of the
UHD 급 이상의 초고화질 화소를 구현하는데 있어서 도금막(15) 및 도금막 패턴(PP)의 불균일은 화소의 형성에 악영향을 미칠 수 있다. FMM, 새도우 마스크의 패턴 폭은 수 내지 십수㎛의 크기, 바람직하게는 약 5~10㎛의 크기(2,000 PPI 이상의 해상도)로 형성될 수 있으므로, 수㎛ 크기의 결함조차 마스크의 패턴 사이즈에서 큰 비중을 차지할 정도의 크기이다.Unevenness of the plated
또한, 상술한 재질의 음극체에서의 결함을 제거하기 위해서는 메탈 옥사이드, 불순물 등을 제거하기 위한 추가적인 공정이 수행될 수 있으며, 이 과정에서 음극체 재료가 식각되는 등의 또 다른 결함이 유발될 수도 있다.Further, in order to remove defects in the cathode body made of the above-mentioned material, an additional process for removing metal oxide, impurities and the like may be performed. In this process, another defect such as etching of the cathode body material may be caused have.
따라서, 본 발명은 단결정 실리콘 재질의 기재(21)를 사용할 수 있다. 전도성을 가지도록, 기재(21)는 1019/cm3 이상의 고농도 도핑이 수행될 수 있다. 도핑은 기재(21)의 전체에 수행될 수도 있으며, 기재(21)의 표면 부분에만 수행될 수도 있다.Therefore, the present invention can use the
도핑된 단결정 실리콘의 경우는 결함이 없기 때문에, 전주 도금 시에 표면 전부에서 균일한 전기장 형성으로 인한 표면결함 없이 표면 상태가 균일한 도금막(15)[또는, 마스크(15)]이 생성될 수 있는 이점이 있다. 균일한 마스크(15)는 OLED 화소의 화질 수준을 더욱 개선할 수 있다. 그리고, 결함을 제거, 해소하는 추가 공정이 수행될 필요가 없으므로, 공정비용이 감축되고, 생산성이 향상되는 이점이 있다.In the case of doped monocrystal silicon, since there is no defect, the plating film 15 (or the mask 15) having a uniform surface state can be generated without surface defects due to the formation of a uniform electric field on the entire surface during electroplating There is an advantage. The
또한, 단결정 실리콘의 경우는 반도체 공정에서 개발된 텍스쳐링(texturing) 기술을 활용하여 상술한 수치의 표면 조도(Ra)를 구현하기 용이한 이점이 있다.In addition, in the case of single crystal silicon, there is an advantage that it is easy to realize the above-described surface roughness (R a ) by utilizing a texturing technique developed in a semiconductor process.
또한, 실리콘 재질의 기재(21)를 사용함에 따라서, 필요에 따라 기재(21)의 표면을 산화(Oxidation), 질화(Nitridation)하는 과정만으로 절연부(25)를 형성할 수 있는 이점이 있다. 절연부(25)는 도금막(20)의 전착을 방지하는 역할을 하여 도금막(15)의 패턴(PP)을 형성할 수 있다.In addition, when the
다음으로, 도 4의 (b)를 참조하면, 기재(21)의 적어도 일면 상에 절연부(25)를 형성할 수 있다. 절연부(25)는 패턴을 가지고 형성될 수 있고, 테이퍼 또는 역테이퍼 형상의 음각 패턴(26)에 의해 패턴을 가질 수 있다. 절연부(25)는 기재(41)의 일면 상에 돌출되도록(양각으로) 형성한 부분으로서, 도금막(15)의 생성을 방지하도록, 절연 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 절연부(25)는 포토레지스트, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. 절연부(25)는 기재(21) 상에 증착 등의 방법으로 실리콘 산화물, 실리콘 질화물을 형성할 수 있고, 기재(21)를 베이스로 하여 산화(Thermal Oxidation), 열 질화(Thermal Nitiridation) 방법을 사용할 수도 있다. 프린팅 방법 등을 이용하여 포토레지스트를 형성할 수도 있다. 포토레지스트를 사용하여 패턴을 형성할 때에는 다중 노광 방법, 영역마다 노광 강도를 다르게 하는 방법 등을 사용할 수 있다. 절연부(25)는 후술할 도금막(15)보다는 두껍도록 약 5㎛ ~ 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 모판(20)이 제조될 수 있다.Next, referring to FIG. 4 (b), an insulating
다음으로, 도 4의 (c)를 참조하면, 모판(20)[또는, 음극체(20)]과 대향하는 양극체(미도시)를 준비한다. 양극체(미도시)는 도금액(미도시)에 침지되어 있고, 모판(20)은 전부 또는 일부가 도금액(미도시)에 침지되어 있을 수 있다. 모판(20)[또는, 음극체(20)]과 대향하는 양극체 사이에 형성된 전기장으로 인해 도금막(15)이 모판(20)의 표면에서 전착되어 생성될 수 있다. 다만, 기재(21)의 노출된 표면에서만 도금막(15)이 생성되고, 절연부(25) 표면에서는 도금막(15)이 생성되지 않으므로, 도금막(15)에 패턴(PP)이 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 4C, an anode body (not shown) facing the base plate 20 (or the anode body 20) is prepared. An anode body (not shown) is immersed in a plating liquid (not shown), and all or a part of the
기재(21) 표면으로부터 도금막(15)이 전착되면서 두꺼워지기 때문에, 절연부(25)의 상단을 넘기 전까지만 도금막(15)을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 절연부(25)의 두께보다 도금막(15)의 두께가 더 작을 수 있다. 도금막(15)은 절연부(25)의 패턴 공간에 채워지며 전착되므로, 절연부(25)의 패턴과 역상을 가지는 테이퍼 형상을 가지며 생성될 수 있다.It is preferable to form the
표면 조도(Ra)가 30nm 내지 300nm인 모판(20)의 표면에서 도금막(15)이 전착되어 부착되므로, 도금막(15)이 생성된 이후로부터 전주 도금 공정이 완료되기까지 도금막(15)의 박리, 주름, 찢어짐 등의 변형은 발생하지 않는다. 그리하여, 도금막(15)의 마스크 패턴(PP)의 위치가 변화하지 않고 정렬을 명확히 유지할 수 있게 된다. The
다음으로, 절연부(25)를 제거하는 공정을 선택적으로 수행하고, 모판(20)[또는, 음극체(20)]을 도금액(미도시) 바깥으로 들어올린다. 도금액 바깥에서, 도금막(15)과 모판(20)을 분리하면, 도금막(15)이 생성된 부분은 마스크(100)[또는, 마스크 바디]를 구성하고, 도금막(15)이 생성되지 않은 부분은 화소 패턴(PP), 디스플레이 패턴(DP)[또는, 마스크 패턴]을 구성할 수 있다. 도금막(15)과 모판(20)을 분리하는 과정에서도 미약한 소정의 외력만으로도 도금막(15)이 분리되므로 도금막(15)에 전혀 손상이 발생하지 않게 된다.Next, the step of removing the insulating
다른 실시예로, 도 5의 (a)를 참조하면, 전도성 기재(21)를 준비한다. 도 4의 (a)와 동일하므로 설명을 생략한다.In another embodiment, referring to Figure 5 (a), a
다음으로, 도 5의 (b)를 참조하면, 전도성 기재(21) 자체를 모판(20)으로 사용하여 전주 도금을 수행한다. 전도성 기재(21)의 전 표면 상에 도금막(15)이 생성될 수 있다. 도금막(15)이 생성된 이후로부터 전주 도금 공정이 완료되기까지 도금막(15)의 박리, 주름, 찢어짐 등의 변형은 발생하지 않는다. 전주 도금 과정은 도 4의 (c)와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다. Next, referring to FIG. 5 (b), electroconductive plating is performed using the
다음으로, 도 5의 (c)를 참조하면, 모판(20)[또는, 음극체(20)]으로부터 도금막(15)을 분리한다. 도금막(15)은 별도의 마스크 패턴이 형성되지 않은 상태이다. 이 분리 과정에서도 미약한 소정의 외력만으로도 도금막(15)이 분리되므로 도금막(15)에 전혀 손상이 발생하지 않게 된다.Next, referring to FIG. 5C, the
다음으로, 도 5의 (d)를 참조하면, 도금막(15)에 마스크 패턴(PP)을 형성할 수 있다. 마스크 패턴(PP)은 포토레지스트를 이용한 리소그래피 공정, 식각 공정, 레이저 식각 공정 등을 사용할 수 있다. 마스크 패턴(PP)은 직각 형상, 테이퍼 형상, 역테이퍼 형상 등을 가질 수 있다.Next, referring to FIG. 5 (d), a mask pattern PP can be formed on the
한편, 도 4의 (c) 또는 도 5의 (b) 단계의 모판(20) 상에 도금막(15)을 형성한 후, 도금막(15)에 열처리를 수행할 수 있다. 열처리는 300℃ 내지 800℃의 온도로 수행할 수 있다. 일반적으로 압연으로 생성한 인바 박판에 비해, 전주 도금으로 생성한 인바 박판이 열팽창계수가 높다. 그리하여 인바 박판에 열처리를 수행함으로써 약 2.0 X 10-6/℃ 정도로 열팽창계수를 낮출 수 있는데, 이 열처리 과정에서 인바 박판에 약간의 변형이 생길 수 있다. 따라서, 표면 조도(Ra)가 30nm 내지 300n인 음극체(20)[또는, 기재(21)] 상에서 도금막(15)을 전착하고, 도금막(15)이 음극체(20)에 잘 부착된 상태에서 열처리를 수행하면, 도금막(15)의 형태가 일정하게 유지되고, 열처리로 인한 미세한 변형을 방지할 수 있으며, 열팽창계수를 낮출 수 있는 이점이 있다. On the other hand, after the
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such variations and modifications are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.
10: 전주 도금 장치
11: 도금조
12: 도금액
15: 도금막
20: 모판, 음극체
21: 전도성 기재
25: 절연부
26: 절연부 음극 패턴
30: 양극체
40: 전원공급부
100: 마스크, 새도우 마스크, FMM(Fine Metal Mask)
200: OLED 화소 증착 장치
DP: 디스플레이 패턴
PP: 화소 패턴, 마스크 패턴10: Electroplating device
11: Plating tank
12: plating solution
15: plated film
20: plate, negative electrode
21: Conductive substrate
25:
26: Insulation part Cathode pattern
30: anode
40: Power supply
100: mask, shadow mask, FMM (Fine Metal Mask)
200: OLED pixel deposition apparatus
DP: Display pattern
PP: pixel pattern, mask pattern
Claims (8)
전도성 기재를 포함하며, 도금막이 생성되는 전도성 기재 표면의 표면 조도(Ra)는 30nm 내지 300nm인, 모판.As a mother plate used for manufacturing a mask by electroforming,
And a surface roughness (R a ) of the conductive base surface on which the plated film is formed is 30 nm to 300 nm.
전도성 기재 표면의 요철의 최상부 높이(Rpeak)와 최하부(Rvalley)의 높이 차이(Rz)는 0.3㎛ 내지 5㎛인, 모판.The method according to claim 1,
Wherein the height difference (R z ) between the top height (R peak ) and the bottom (R valley ) of the irregularities of the conductive substrate surface is 0.3 μm to 5 μm.
도금막이 전도성 기재 표면에 생성되어, 외력의 인가하에 전도성 기재 표면으로부터 분리되는, 모판.The method according to claim 1,
Wherein a plated film is formed on the conductive substrate surface and separated from the conductive substrate surface under the application of an external force.
전도성 기재는 도핑된 단결정 실리콘 재질인, 모판.The method according to claim 1,
Wherein the conductive substrate is a doped monocrystalline silicon material.
도핑은 적어도 1019 cm-3 이상 수행된, 모판.5. The method of claim 4,
The doping is performed at least 10 19 cm -3 or higher, the matrix.
전도성 기재 상에 패턴을 가지는 절연부가 형성된, 모판.The method according to claim 1,
A base plate on which an insulating portion having a pattern is formed on a conductive substrate.
절연부의 측단면은 테이퍼 형상 또는 역테이퍼 형상을 가지는, 모판.The method according to claim 6,
And the side surface of the insulating portion has a tapered shape or a reverse tapered shape.
모판은 전주 도금에서 음극체(Cathode Body)로 사용되는, 모판.The method according to claim 1,
The base plate is used as a cathod body in electroplating.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170093637A KR20190011100A (en) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | Motherplate for producing electroforming mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170093637A KR20190011100A (en) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | Motherplate for producing electroforming mask |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190011100A true KR20190011100A (en) | 2019-02-01 |
Family
ID=65367770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170093637A KR20190011100A (en) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | Motherplate for producing electroforming mask |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20190011100A (en) |
-
2017
- 2017-07-24 KR KR1020170093637A patent/KR20190011100A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101870820B1 (en) | Producing method of mask integrated frame | |
KR102054179B1 (en) | Producing method of mask and mother plate using therefor | |
KR101871956B1 (en) | Mother plate and producing method of the same, and producing method of the same | |
CN110651374A (en) | Frame-integrated mask | |
KR20200080205A (en) | Producing method of mask integrated frame | |
US20190252614A1 (en) | Mother plate, method for manufacturing mother plate, method for manufacturing mask, and oled pixel deposition method | |
KR20180122173A (en) | Producing method of mask integrated frame | |
KR102032867B1 (en) | Producing method of mother plate and mask, and deposition method of oled picture element | |
KR101907490B1 (en) | Mother plate and producing method of mask | |
KR101832988B1 (en) | Mother plate and producing method of the same, and producing method of the same | |
CN112424972A (en) | Method for manufacturing mask, and frame-integrated mask | |
KR20190011100A (en) | Motherplate for producing electroforming mask | |
KR20180002006A (en) | Producing method the electroforming sheet and electroforming device | |
KR102301331B1 (en) | Producing method of mask | |
KR101861702B1 (en) | Mother plate and producing method of the same, and producing method of the same | |
KR101860013B1 (en) | Mask | |
KR102358267B1 (en) | Producing method of mask | |
KR102110438B1 (en) | Producing method of mask | |
KR102254376B1 (en) | Producing method of mask | |
KR20190011099A (en) | Motherplate for producing electroforming mask | |
KR20180130319A (en) | Separating method of mask | |
KR102246536B1 (en) | Mask same, and producing method of the same | |
KR20190011098A (en) | Mother plate, mask and producing method of mask | |
KR20190004478A (en) | Producing method of mask | |
KR20190122482A (en) | Producing method of mask and mother plate used therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |